流体振动式流量计作用及信号方法

Question

如题所述

Answer 1

流体振动式流量计的工作原理是通过在流动的流体中安置一个柱形钝体，当流体流经时，会在柱体下游两侧产生两列有规律的旋涡。这些旋涡的产生伴随着柱体周围和下游流体的振动，而振动频率与流量之间存在着直接的对应关系。

当流体通过扩大管时，约束的旋流会产生涡流进动现象，使得流体振动，其振动频率与流速成正比。同样，在附壁射流元件的流体振荡器中，也能观察到与流速成比例的流体振动。这种振动频率的测量，构成了流体振动式流量计的基本工作原理。

作为60年代末期新兴的流量测量技术，流体振动式流量计具有显著的优势。首先，它能提供与流量成正比的频率输出信号，无需机械部件，使得测量过程更为纯净。其次，它不受流体组成、密度、粘度和压力等因素的显著影响，具有较高的测量精度和稳定性。相比于传统节流流量计，其压力损失小，量程比宽，对于节能和宽范围测量具有明显优势。

为了提高流量计的抗噪性能和降低测量下限，信号处理模块在其中发挥关键作用。它接收一次传感器的输出信号，并通过自适应快速傅立叶变换（FFT）进行噪声消除和有效信号提取。这样，即使在电池供电的流体振动式流量计中，也能有效地避免传统模拟信号处理的丢步和误触，以及单一采样频率方法在高低频计量中的局限，实现低频时的更高频率分辨率，从而提升测量精度和扩大计量范围。